UFC   Quimica Geral   Resolução Lista 5  Cinetica e Equilibrio  2018
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UFC Quimica Geral Resolução Lista 5 Cinetica e Equilibrio 2018

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1ª Questão - Complete a Tabela abaixo para a reação: 
2R(g) + 3S(g) \uf0ae produtos. Sabendo que as ordens de reação em relação a R e S são respectivamente de primeira e segunda ordem
Experimento
[R] (mol/L)
[S] (mol/L)
K (L2/mol2.min)
Velocidade (mol/L/min)
1
0,200
0,200
0,149
------------
2
-----
0,633
0,42
0,833
3
0,050
0,0911
------
0,00624
Experimento
[R] (mol/L)
[S] (mol/L)
K (L2/mol2.min)
Velocidade (mol/L/min)
1
0,200
0,200
0,149
1,192x10-3
2
4,950
0,633
0,42
0,833
3
0,050
0,0911
15,04
0,00624
2ª Questão - Para a reação 4A(g) + 3B (g) \uf0ab 2C(g) as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos
Experimento
[A] inicial em mol/L
[B] inicial em mol/L
Velocidade (mol/L min)
1
0,100
0,100
5,00
2
0,300
0,100
45,00
3
0,100
0,200
10,00
4
0,300
0,200
90,00
Qual a ordem de reação para cada reagente? 
b)Escreva a lei de velocidade? c)Determine o valor de
y= 1
x = 2
k = 5000
3º Questão - As imagens abaixo representam uma reação A \u279d B no início e após certo tempo. O gráfico representa o comportamento da velocidade dessa reação em relação à concentração de A. Considerando a constante de velocidade igual a 0,01 s-1, determine quanto tempo passou entre as duas imagens.
Cinética de 1ª ordem!!
t1/2
t1/2
Tempo total = 138,6 segundos
4º Questão \u2013 A velocidade relativa da reação A + B \uf0ae produtos nos recipientes abaixo são 1:1:4:4. As esferas pretas representam as moléculas A, e as esferas brancas representam B. a) Qual a ordem de reação em A e B? b) Qual a ordem total da reação? Escreva a lei de velocidade. 
 
.
Ao passar de a) para b) dobrou-se a concentração de A e 
a velocidade não foi alterada (1:1) então A tem ordem zero.
Ao analisar a) e c) dobrou-se a concentração de B e a velocidade 
Quadruplicou então a ordem de reação de B é 2.
V=k[B]2
5º Questão \u2013 As velocidades iniciais listadas na tabela abaixo foram medidas numa solução de metanol para a seguinte reação:
 C2H4Br2 + 3I- \uf0ae C2H4 + 2Br- + I3- 
a) Qual a expressão da lei da velocidade? 
b) Qual o valor da constante de velocidade?
c) Qual a velocidade inicial quando a concentração dos dois reagentes é de 0,150M?
 
a)V1 = 6,45x10-5= k[0,127]n[0,102]m
Dividindo V2/V1
2,7 = 2,7n
n=1 (primeira ordem em relação a C2H4Br2 
Como V2 = 1,74x10-4= k[0,343]1[0,102]m
 V3 = 1,26x10-4= k[0,203]1[0,125]m
 0,82 = 0,82m
m= 1 primeira ordem 
b)Para calcular k
1,74x10-4 1,74x10-4= k[0,343]1[0,102]1
k= 5 x 10-3
c) v= 5 x 10-3[0,150]1[0,150]1
V= 1,12 x 10-4 M/s 
6º Questão \u2013O diagrama abaixo ilustra a reação de primeira
 ordem A \uf067 B. Com base nessas informações, responda: 
a) qual é a constante de velocidade da reação?
b) quantas moléculas de A e de B estão presentes em t=20s e t=30s
 
Em 10 s a concentração de A reduziu
 a metade então 10 s é o tempo de 
Meia vida
t1/2= 0,693/k=10
K=0,0693
b) Em 20 s teremos 2 t1/2 então
A= 4 e B = 12
Em 30 s teremos 3 t1/2 então
A=2 e B=16
7º Questão \u2013O gráfico abaixo apresenta dados para a decomposição da amônia (NH3) em H2 e N2 ao entrar em contato com um fio de platina quente (k = 2,8x10-2 mol L-1 s-1). Determine a concentração inicial de amônia.
 
Ordem Zero pela análise do gráfico.
 então quando [NH3]t/[NH3]0 = 0,5 temos o
 tempo de meia vida= 3,5 s
No tempo de meia vida
[NH3]t = [NH3]0 /2
[NH3]t - [NH3]0 = -kt
[NH3]0 /2 - [NH3]0 = -kt1/2
-1/2 [NH3]0 = -2,8x10-2 x 3,5
[NH3]0 = 0,196 M
 
8º Questão - A decomposição do peróxido de hidrogênio é uma forma de obtenção de oxigênio: 
2H2O2 (l) \uf0ae 2H2O (l) + O2 (g).
 Esta é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 0,0410 min-1. 
Se no início da decomposição houver 3,0% de H2O2, qual será sua concentração após 30 minutos? 
Qual é o tempo da primeira meia vida da decomposição da amostra?.
[H2O2]t = 0,88%
9º Questão - O cianato de amônio, NH4NCO, sofre rearranjo em água, formando ureia, (NH2)2CO:
NH4NCO(aq) \uf067 (NH2)2CO(aq)
Decida se a reação acima é de primeira ou de segunda ordem e calcule: a) o valor de k para esta reação; b) a meia vida; 
c) [NH4NCO] depois de 12h.
a)Pelo gráfico a reação é de segunda ordem
b) t1/2= 1/k[NH4NCO]0
k= inclinação
k= 2,70-2,18/45-0
k=0,012
t1/2= 1/0,012x0,458= 182 min
10º Questão - A decomposição do éter dimetílico gasoso sob pressões comuns é de primeira ordem. Sua meia vida é de 25 min a 500°C. 
 CH3OCH3(g) \uf067 CH4(g) + CO(g) + H2(g)
a) partindo de 8,0g de éter dimetílico, que massa (em gramas) restará após 125minutos?
b) que fração (%) do éter dimetílico original restará após 150minutos?
11º Questão - Considerando dados experimentais para a reação: A \u2194 2B + C
três diferentes gráficos foram preparados utilizando concentrações expressas em mol/L.
a) Qual a ordem de reação relativa a A e qual a concentração inicial de A?
b) Qual a concentração de A após 9 s?
c) Quais as primeiras três meias-vidas para esse experimento?
2ª ordem
1/[A] versus t 
linear
9s \uf061 [A] = 1/100
12º Questão - Um antibiótico é metabolizado no organismo obedecendo a uma cinética de primeira ordem. A constante de velocidade para esse metabolismo em um individuo de 70kg é igual a 3,0x10-5 s-1. Quantos comprimidos o indivíduo deve tomar por dia para manter a concentração do antibiótico em 200mg por 100 kg? 
(obs: cada comprimido contem 400mg do antibiótico)
R: aprox. 2 comprimidos por dia
200mg ------------- 100 Kg
 x ------------- 70 Kg x = 140 mg (massa após o 1º metabolismo)
t1 = 9,7 horas
t2 = 12,5 horas
13º Questão Bomba de cobalto é um aparelho muito usado na radioterapia para tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 2760Co, com um período de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos, qual a porcentagem deste elemento ainda está ativa? 
 
 
Após 25 anos 
R: k= 0,139 anos-1
14º Questão - Em 16 de julho de 1945, a primeira bomba atômica foi detonada no deserto do Novo México. Que fração de estrôncio-90 (t1/2=28,8 anos) produzido por essa explosão permanece atualmente (em SETEMBRO de 2016)?
JULHO 1945
SETEMBRO 2016
71 anos
k = 0,024 anos-1
Aprox. 18%
15º Questão - Leva-se 143 s para que 50% de uma determinada amostra se decomponha. Se a concentração inicial é 0,60 mol/L e a reação de decomposição segue uma cinética de segunda ordem, qual o valor da constante de velocidade?
16º Questão - Experimentos cinéticos foram realizados com a seguinte reação: aA \uf0ae bB; partindo-se de uma concentração inicial de A de 2,80 x 10-3 mol/L, analisou-se a variação da concentração do reagente com o tempo. O gráfico de 1/[A] versus tempo resultante desta análise apresentou uma reta com uma inclinação de 3,60 x 10-2 L/mol.s. (a) Qual é a meia vida para esta reação? (b) Quanto tempo é necessário para que a concentração de A diminua para 7,0 x 10-4 mol/L? 
Segunda Ordem
Questão 17- Você e seu parceiro de laboratório estão estudando a velocidade de uma reação, 
A + B \u2192 C. Você fez medidas de velocidade inicial sob as seguintes condições: 
Qual concentração de reagente você usaria para o experimento 3 a fim de determinar a 
lei da velocidade, supondo que ela tivesse a forma, velocidade = k[A]x[B]y?
Experimento 3 \u21d2 manter [A] = cte
 [B] \u2260 1
b) Para uma reação A + B + C \u2192 produtos, as seguintes observações são feitas:
 dobrando-se a concentração de A dobra-se a velocidade; triplicando-se a concentração 
de B, não se altera a velocidade; e triplicando-se a concentração de C aumenta-se a 
velocidade por um fator 9. De qual fator a velocidade variará se as concentrações de
 A, B e C forem divididas pela metade?
  A + B + C \u2192 produtos v = k[A]x[B]y[C]z